Estrutura funcional de comunidades costeiras de plantas herbáceas baseada em atributos morfológicos e anatômicos ao longo de gradiente edáfico

Abstract

Resumo: Os ambientes costeiros apresentam uma série de fatores ambientais intrínsecos e que combinados sugerem um sistema que tende a promover estratégias ecológicas na comunidade vegetal. Estratégias de sobrevivência e captação de recursos podem ser estudadas com base em atributos funcionais e, em nível de comunidade, utilizando médias dos atributos ponderadas pela abundância das espécies. Desta forma, há variação de médias de atributos em comunidades de plantas herbáceas ao longo de um gradiente de recursos edáficos, em restingas? Em caso positivo, (1) quais atributos morfológicos e anatômicos respondem ao gradiente de recursos edáficos, ou seja, são funcionais?; e (2) qual fonte de variação é responsável pela resposta dos atributos funcionais ao gradiente na escala de comunidades: substituição (turnover) de espécies ou variabilidade intraespecífica? A coleta do material vegetal e de solo ocorreu ao longo de transecções perpendiculares a linha da praia, subdivididas em 7 ou 8 parcelas cada, na Ilha do Mel e em Pontal do Sul, no estado do Paraná. A abundância das espécies nas parcelas foi obtida por meio da porcentagem relativa de cobertura. Com os resultados da análise química do solo, realizamos uma ordenação através de uma análise de componentes principais (PCA). O principal eixo de variação ambiental edáfica sugere um gradiente de disponibilidade de recursos decrescente, no sentido mar-interior. Após o processamento das amostras vegetais e obtenção dos dados de atributos morfológicos e anatômicos, as médias dos atributos ponderadas pela abundância das espécies por comunidade (CWM) foram calculadas em duas etapas: (1) considerando os dados em conjunto de ambos os sítios, Ilha do Mel e Pontal do Sul, constituindo uma análise de padrões gerais e (2) considerando somente o sítio Ilha do Mel, em uma análise de padrões específica. Dentre os padrões gerais, apenas a área específica foliar (SLA) e conteúdo de matéria seca foliar (LDMC) estiveram relacionados ao gradiente de recursos, porém sem haver relações funcionais consistentes. Dentre os padrões funcionais específicos, além dos atributos SLA e LDMC, os atributos anatômicos relacionados a espessura do parênquima esponjoso (SP), do limbo (LT) e da epiderme adaxial (EpiAd), e plantas rastejantes e/ou escaladoras (RastEsc) demonstraram relações funcionais consistentes ao gradiente de recursos. Nesta escala, altos valores médios para SLA, LT, SP e RastEsc em comunidades mais próximas ao mar, sob maiores concentrações de recursos edáficos, em relação ao extremo oposto do gradiente, sugerem estratégias relacionadas a aquisição de recursos. Enquanto que, altos valores médios de LDMC e EpiAd, em comunidades no extremo mais interior do gradiente, sob menores concentrações relativas de recursos no solo, relacionam-se a uma estratégia relacionada a conservação de recursos. Os padrões identificados são provocados, em geral, pela substituição de espécies, refletindo a sucessão ecológica. Concluímos que na vegetação costeira herbácea estudada podem ser identificados padrões funcionais em relação a um gradiente edáfico, principalmente no sentido mar-interior. Palavras-chave: Ilha do Mel. Pontal do Sul. Atributos funcionais. Análise de componentes principais (PCA). Community-weight mean (CWM). Padrões funcionais. Restinga. Coastal dunes.

Abstract: Coastal environments have intrinsic environmental factors that, combined, suggest a system that promotes ecological strategies in the plant community. Survival and fundraising strategies can be studied based on the functional and community-weight mean attributes of these attributes. Thus, is there a variation of attribute means in herbaceous plant communities along a gradient of soil resources in coastal dunes? If so, (1) which morphological and anatomical attributes respond to the gradient of edaphic resources, ie, are they functional? And (2) which source of variation is responsible for the response of functional attributes to the community scale gradient: species turnover or intraspecific variability? Sampling of plant and soil material occurred along perpendicular transitions to the beach line, subdivided into seven or eight plots each, in Ilha do Mel and Pontal do Sul, in the state of Paraná, Brazil. Species abundance in the plots was obtained through the relative percentage of cover. With the results of soil chemical analysis, we performed an ordering through a principal component analysis (PCA). The main axis of edaphic environmental variation suggests a decreasing gradient of sea-inland resource availability. After processing the plant samples and morphological and anatomical attribute data, the community-weight mean (CWM) were calculated in two steps: (1) considering the combined data from both the Ilha do Mel and Pontal do Sul sites, constituting a general pattern analysis and (2) considering only the Ilha do Mel site, in a specific pattern analysis. Among the general patterns, only leaf specific area (SLA) and leaf dry matter content (LDMC) were related to the resource gradient, but without consistent functional relationships. Among the specific functional patterns, besides the SLA and LDMC attributes, the anatomical attributes related to the spongy parenchyma (SP), leaf thickness (LT) and adaxial epidermis (EpiAd), and creeping and / or climbing plants (RastEsc) demonstrated functional relationships consistent with the resource gradient. In this scale, high mean values for SLA, LT, SP and RastEsc in communities closer to the sea, with higher concentrations of edaphic resources, in relation to the opposite end of the gradient, suggest strategies related to resource acquisition. While high mean values of LDMC and EpiAd in communities at the innermost end of the gradient, under lower relative concentrations of soil resources, are related to a resource conservation strategy. The patterns identified are generally caused by species turnover, reflecting ecological succession. We conclude that in the studied herbaceous coastal vegetation functional patterns can be identified in relation to an edaphic gradient, mainly in the sea-inland direction. Palavras-Chave: Ilha do Mel. Pontal do Sul. Functional attributes. Community- Weight Mean (CWM). Coastal Dunes.